Vorrichtung zum Spannen eines Werkstückes

Abstract

 Vorrichtung zum Spannen eines Werkstücks für die Bearbeitung in einer Schleifmaschine, mit einem C-förmigen Joch (10), welches einen Jochrücken (12) und einen ersten Schenkel (14) und einem zweiten Schenkel (16) aufweist, die in der gleichen Richtung abgewinkelt von dem Jochrücken (12) abstehen, mit einem in dem ersten Schenkel (14) drehbar aufgenommenen Stößel (22) und einem in dem zweiten Schenkel (16) drehbar aufgenommen Gegenstößel (28), wobei der Stößel (22) und der Gegenstößel (28) koaxial miteinander fluchten, wobei der Stößel (22) gesteuert drehantreibbar ist und wobei der Stößel (22) und der Gegenstößel (28) mittels einer Kraftquelle (64) axial relativ zueinander bewegbar sind, um das Werkstück (66) mit einer axialen Spannkraft zwischen dem Stößel (22) und dem Gegenstößel (28) zu spannen. Das Joch (10) ist an der Schleifmaschine positioniert montierbar, sodass die Achsen des Stößels (22) und des Gegenstößels (28) mit einer drehantreibbaren Achse (30) der Schleifmaschine fluchten. Der Stößel (22) ist axial an der drehantreibbaren Achse (30) kuppelbar. Ein erster Spannbügel (42) ist an dem Joch (10) gelagert und stützt mit einem Arm (50) den Stößel (22) gegen die Spannkraft axial ab. Ein zweiter Spannbügel (44) ist schwenkbar an dem Joch (10) gelagert und bewegt mit einem Arm (56) den Gegenstößel (28) kraftbeaufschlagt axial. Die Lagerstellen (46, 48) des ersten Spannbügels (42) und des zweiten Spannbügels (44) sind an den einander entgegengesetzten Enden des Joches (10) im Bereich des Jochrückens (12) angeordnet. Die Spannkraft wird über die Spannbügel (42, 44) in den Stößel (22) und den Gegenstößel (28) eingeleitet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen eines Werkstückes für die Bearbeitung in einer Schleifmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Bei Spannvorrichtungen dieser Gattung werden die Werkstücke, zum Beispiel Schneidplatten für Drehmaschinen für die Bearbeitung mit einer Schleifscheibe zwischen zwei Stößeln gespannt. Um einen möglichst freien Zugang der Schleifscheibe zu dem Werkstück zu haben, ist es zum Beispiel aus der EP 1 579 955 B1 bekannt, die zwei Stößel axial fluchtend in zwei Schenkeln eines C-förmigen Joches aufzunehmen. Der erste Stößel ist mittels einer Achse der Schleifmaschine gesteuert drehantreibbar, um das gespannte Werkstück im Umfangswinkel gegen die Schleifscheibe auszurichten. Der zweite Stößel ist drehbar in dem Joch gelagert und axial an dem Schenkel des Joches abgestützt. Das Werkstück wird zwischen den zwei Stößeln gespannt, indem das Joch mit dem zweiten Stößel kraftbeaufschlagt auf dem ersten Stößel axial bewegt wird.

[0003] Da das Werkstück nur kraftschlüssig zwischen den Stößeln gespannt ist, ist eine hohe axiale Spannkraft erforderlich. Diese hohe Spannkraft wird bei dieser bekannten Vorrichtung durch den zweiten Stößel an dem Schenkel des C-förmigen Joches abgestützt. Dadurch kann eine Verbiegung des Schenkels verursacht werden, durch welche ein Abweichen der zwei Stößel aus der exakten axialen Fluchtung bewirkt wird.

[0004] Aus der DE 1 924 315 A1 ist es bekannt, das Werkstück zwischen zwei Stößeln zu spannen. Der erste Stößel ist drehantreibbar und axial abgestützt in der Maschine gelagert. Der zweite Stößel ist axial fluchtend verschiebbar in der Maschine geführt.

[0005] Zur Erzeugung der axialen Spannkraft wird der zweite Stößel mittels eines Spannbügels kraftbeaufschlagt. Der Spannbügel ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet, dessen Lagerstelle mittels eines Zugankers am Maschinengestell gehalten wird. Der Spannbügel wird mittels eines hydraulischen Zylinderaggregates verschwenkt. Die große axiale Spannkraft führt nicht zu Fluchtungsfehlern der Stößel. Die axiale Spannkraft wird einerseits über den Zuganker in das Maschinengestell eingeleitet, andererseits muss die Lagerung des ersten Stößels in dem Maschinengestell die gesamte axiale Spannkraft aufnehmen. Die Stößelspannvorrichtung ist konstruktiv in die Schleifmaschine integriert, so dass die Schleifmaschine konstruktiv für die Stößelspannvorrichtung ausgelegt sein muss.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Spannen eines Werkstückes für die Bearbeitung in einer Schleifmaschine zu schaffen, bei welcher große axiale Spannkräfte nicht zu einer Verformung des Joches führen und welche sich für einen modulartigen Anbau an einer herkömmlichen Schleifmaschine eignet.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

[0008] Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0009] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Spannen eines Werkstückes für die Bearbeitung in einer Schleifmaschine weist ein C-förmiges Joch auf. In den beiden Schenkeln des Joches ist jeweils einer der beiden Stößel in der Weise gelagert, dass die beiden Stößel axial fluchten. Die hohe axiale Spannkraft, mit welcher das Werkstück zwischen den Stößeln gehalten wird, wird jeweils in einen Spannbügel eingeleitet. Die Spannbügel sind an dem Joch in einer solchen Position gelagert, dass eine gedachte Verbindungslinie der beiden Lagerstellen in dem Jochrücken verläuft und somit in der mechanisch neutralen Faser des Joches. Die axiale Spannkraft der Stößel kann somit nicht zu einem Verbiegen und Auseinanderspreizen der Schenkel des Joches führen. Auch bei einer hohen Spannkraft bleiben die Stößel axial fluchtend in den Schenkeln des Joches geführt. Die axiale Spannkraft wird durch eine geeignete Kraftquelle, insbesondere durch ein Zylinderaggregat, erzeugt, und wirkt auf die Spannbügel ein. Der eine Spannbügel stützt dabei den ersten Stößel axial gegen die Spannkraft ab, während der zweite Spannbügel den zweiten Stößel axial kraftbeaufschlagt gegen den ersten Stößel bewegt. Dadurch wird die gesamte axiale Spannkraft innerhalb der Vorrichtung durch die beiden Spannbügel abgestützt. Die Vorrichtung kann mit dem ersten Stößel an eine Achse einer Schleifmaschine angebaut werden, ohne dass die hohe axiale Spannkraft auf die Lagerung dieser Achse einwirkt. Die Vorrichtung eignet sich dadurch hervorragend für einen modulartigen Anbau an einer Achse einer herkömmlichen Schleifmaschine, ohne dass die Lagerung dieser Achse für die Aufnahme von axialen Kräften konstruiert sein muss oder umgebaut werden muss.

[0010] Um jegliche Einwirkung der axialen Spannkraft auf das Joch vollständig auszuschließen, ist in einer bevorzugten Ausführung in dem Joch ein Zuganker vorgesehen. Der Zuganker ist nur in seiner Lage in dem Joch fixiert und erstreckt sich mit radialem Spiel durch eine Bohrung des Joches. Vorzugsweise ist der Zuganker mit seinem einen Ende an dem einen Ende des Joches befestigt und verläuft durch die Bohrung zu dem anderen Ende des Joches. Die Spannbügel sind an den beiden Enden des Zugankers gelagert. Die gesamte axiale Spannkraft wird ausschließlich von dem Zuganker aufgenommen und wird nicht in das Joch eingeleitet. Die hohe axiale Spannkraft kann gegebenenfalls zwar zu einer geringen Längendehnung des Zugankers führen, bewirkt jedoch unter keinen Umständen eine Verformung des Joches.

[0011] In einer zweckmäßigen Ausführung sind die Spannbügel als zweiarmige Hebel ausgebildet, die jeweils mit einem Arm an dem zugehörigen Stößel angreifen, während an dem anderen Arm die Kraftquelle für die Spannkraft, zum Beispiel ein Zylinderaggregat, angreift. Diese Ausführung ermöglicht einen kompakten Aufbau der Vorrichtung, da die Schenkel des C-förmigen Joches kurz sein können und das Hydraulikaggregat an der Außenseite des Jochrückens angeordnet werden kann.

[0012] Während der Spannbügel, der den einen Stößel axial bewegt, schwenkbar an dem Joch und insbesondere an dem Zuganker gelagert ist, kann der andere Spannbügel, der den zugehörigen Stößel nur axial gegen die Spannkraft abstützt, an sich starr an dem Joch gelagert sein. Vorzugsweise ist jedoch auch dieser Spannbügel schwenkbar gelagert, sodass eine geringe axiale Relativbewegung des Joches gegenüber dem zugehörigen Stößel möglich ist. Dies ist von Vorteil, da hierdurch ein geringes axiales Spiel bei der positionierten Montage des Joches in Bezug auf den mit der Achse der Schleifmaschine gekuppelten Stößel toleriert werden kann.

[0013] Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1

eine Seitenansicht der Vorrichtung in Richtung der Y-Achse der Schleifmaschine,

Fig. 2

eine Draufsicht auf die Vorrichtung in Richtung der Z-Achse der Schleifmaschine,

Fig. 3

eine Schrägansicht der Vorrichtung,

Fig. 4

eine weitere Schrägansicht der Vorrichtung,

Fig. 5

eine Figur 3 entsprechende Ansicht im Axialschnitt der Vorrichtung,

Fig. 6

die Stößel der Vorrichtung in der Offenstellung und

Fig. 7

die Stößel der Vorrichtung mit gespanntem Werkstück.

[0014] Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ist insbesondere vorgesehen, um ein Werkstück an parallel geschliffenen Flächen rein kraftschlüssig zu spannen. Hierdurch ist es möglich, Schleifbearbeitungen am Umfang des Werkstückes vorzunehmen. Ein Beispiel für solche Werkstücke sind Wendeschneidplatten für Werkzeugmaschinen. Die Spannung in einem C-förmigen Joch zwischen zwei axial gegeneinander bewegbaren Stößeln erlaubt einen großen Schwenkbereich der Schleifscheibe gegenüber dem Werkstück, sodass nicht nur der Umfang des Werkstückes bearbeitet werden kann, sondern gegebenenfalls auch die Umfangskontur.

[0015] Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich für Schleifmaschinen, bei welchen das Werkstück und das Schleifwerkzeug, nämlich die Schleifscheibe, in drei räumlichen Achsen linear relativ zueinander bewegbar sind. Das Werkstück wird an einer in Richtung einer dieser linearen Achsen ausgerichteten rotatorischen Achse gespannt, um das Werkstück in Umfangsrichtung gegenüber der Schleifscheibe drehen zu können. Eine weitere rotatorische Achse erlaubt das gegenseitige Verschwenken von Werkstück und Schleifscheibe, um die Umfangskontur des Werkstückes zu bearbeiten.

[0016] Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schleifmaschine als fünf-achsige Schleifmaschine ausgebildet, bei welcher das Werkstück und die Schleifscheibe in den drei orthogonal zueinander verlaufenden linearen Achsen, der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse, gegeneinander verfahrbar sind. Das Werkstück wird mittels der nachfolgend beschriebenen Spannvorrichtung an einer drehantreibbaren rotatorischen Achse, der A-Achse, gespannt, deren Rotationsachse in der X-Achse liegt und die in der X-Achse verfahrbar ist. Die Antriebsspindel der Schleifscheibe ist in der Y-Achse und der Z-Achse verfahrbar und mittels einer in der Z-Richtung liegenden Rotationsachse, der C-Achse verschwenkbar. Andere Gestaltungen und Zuordnungen der linearen Achsen und der rotatorischen Achsen sind im Rahmen der Erfindung möglich und werden vom Schutz erfasst.

[0017] Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung weist ein Joch 10 auf, welches C-förmig ausgebildet ist und aus einem geraden Jochrücken 12 und zwei Schenkeln 14 und 16 besteht. Die Schenkel 14 und 16 sind jeweils an den Enden des Jochrückens 12 angeformt und ragen im Wesentlichen rechtwinklig und parallel zueinander in derselben Richtung von dem Jochrücken 12 ab. In dem ersten Schenkel 14 und dem zweiten Schenkel 16 ist jeweils eine Lagerbohrung 18 beziehungsweise 20 ausgebildet. Die Achsen der Lagerbohrung 18 des ersten Schenkels 14 und der Lagerbohrung 20 des zweiten Schenkels 16 fluchten koaxial und verlaufen im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Jochrückens 12.

[0018] In der Lagerbohrung 18 des ersten Schenkels 14 ist ein Stößel 22 drehbar gelagert. Der Stößel 22 besteht aus einer Welle 24 und einem Spannstift 26. Die Welle 24 ist mittels eines Gleitlagers oder eines Nadellagers 25 drehbar in der Lagerbohrung 18 des ersten Schenkels 14 gelagert. Der Spannstift 26 ist auswechselbar koaxial in das dem zweiten Schenkel 16 zugewandte Ende der Welle 24 eingesetzt.

[0019] In die Lagerbohrung 20 des zweiten Schenkels 16 ist drehbar und axial verschiebbar ein Gegenstößel 28 eingesetzt. Die Achsen des Spannstiftes 26 und des Gegenstößels 28 fluchten somit axial.

[0020] Das Joch 10 wird ortsfest an der Schleifmaschine montiert, wobei das Joch so positioniert ist, dass die Achsen des Stößels 22 und des Gegenstößels 28 mit der Rotationsachse einer drehantreibbaren Achse 30 der Schleifmaschine fluchten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die drehantreibbare Achse 30 die A-Achse der Schleifmaschine. Damit die erfindungsgemäße Spannvorrichtung als selbstständiges Modul an die Schleifmaschine angebaut werden kann, ist die Welle 24 beispielsweise mit einem Schaftkonus 32 in einen Aufnahmekonus 34 der Achse 30 einsetzbar.

[0021] Um das Joch 10 exakt positioniert an der Schleifmaschine montieren zu können, wird vorzugsweise eine Stützplatte 36 verwendet, die das Joch 10 trägt und an der das Joch 10 mit dem Jochrücken 12 befestigt ist. Die Stützplatte 36 wird an einem die A-Achse 30 tragenden Tisch 38 der Schleifmaschine in der Weise positioniert montiert, dass die Achsen des Stößels 22 und des Gegenstößels 28 mit der A-Achse 30 fluchten. Hierzu kann die Stützplatte 36 beispielsweise in T-Nuten des Tisches 38 montiert werden, die in der zur A-Achse 30 parallelen X-Richtung verlaufen. In dieser X-Richtung ist die Stützplatte 36 mit dem Joch 10 so positionierbar, dass der Stößel 22 mit der A-Achse 30 kuppelbar ist. Um eine exakte Höhenjustierung des Joches 10 zu gewährleisten, können Unterlegstücke 40 zwischen dem Tisch 38 und die Stützplatte 36 eingesetzt werden. Der Tisch 38 ist vorzugsweise in der X-Achse verfahrbar.

[0022] An dem mit dem ersten Schenkel 14 ausgebildeten Ende des Joches 10 ist ein erster Spannbügel 42 angeordnet. An dem entgegengesetzten, dem zweiten Schenkel 16 zugeordneten Ende des Joches 10 ist ein zweiter Spannbügel 44 angeordnet. Die Spannbügel 42 und 44 sind jeweils als zweiarmige Hebel ausgebildet. Dabei sind die Lagerstelle 46 des ersten Spannbügels 42 und die Lagerstelle 48 des zweiten Spannbügels 44 jeweils an den Enden des Joches 10 so angeordnet, dass ihre gedachte Verbindungslinie in der neutralen Faser des Jochrückens 12 verläuft.

[0023] Der erste Spannbügel 42 ist im Wesentlichen parallel zum ersten Schenkel 14 angeordnet. Der erste Spannbügel 42 greift mit einem Arm 50 an dem Stößel 22 an und stützt diesen gegen eine axiale Kraftbeaufschlagung ab. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umgreift der Arm 50 die Welle 24 des Stößels 22 gabelförmig, wobei an den freien Enden des gabelförmigen Armes 50 jeweils eine Kurvenrolle 52 gelagert ist. Die Kurvenrollen 52 der beiden gabelförmigen Enden des Armes 50 greifen diametral zueinander in eine Umfangsnut 54 der Welle 24. Dadurch kann sich die Welle 24 und damit der Stößel 22 gegenüber dem Arm 50 drehen, jedoch nicht axial bewegen. Alternative Lagerungen sind möglich, die eine Drehung der Welle 24 und eine axiale Druckabstützung bewirken. Beispielsweise kann eine Druckhülse mit einem Axiallager die Welle 24 umschließen und der Arm 50 greift unverdrehbar an der Druckhülse an.

[0024] Der zweite Spannbügel 44 ist ebenfalls als zweiarmiger Hebel ausgebildet und an seiner Lagerstelle 48 in der Ebene des C-förmigen Joches 10 schwenkbar angelenkt. Der zweite Spannbügel 44 greift mit einem Arm 56 an dem Gegenstößel 28 an. Bei einem Verschwenken des zweiten Spannbügels 44 drückt der Arm 56 den Gegenstößel 28 axial in der Lagerbohrung 20 des zweiten Schenkels 16 gegen den Stößel 22. Der Arm 56 des zweiten Spannbügels 44 greift hierzu an der hinteren Stirnfläche des Gegenstößels 28 an. Zwischen die mit einem koaxialen Drehlager 57 ausgebildete hintere Stirnfläche des Gegenstößels 28 und den Arm 56 des zweiten Spannbügels 44 ist eine Lagernadel 58 eingesetzt, die senkrecht zur Achse des Gegenstößels 28 und senkrecht zur Schwenkebene des zweiten Spannbügels 44 angeordnet ist. Die Lagernadel ermöglicht, dass die Schwenkbewegung des Armes 56 des zweiten Spannbügels 44 in die lineare axiale Bewegung des Gegenstößels 28 umgesetzt wird, ohne dass auf den Gegenstößel 28 und seine Lagerung in der Lagerbohrung 20 radiale Kräfte einwirken.

[0025] Die Lagerstellen 46 und 48 der Spannbügel 42 und 44 sind an einem in das Joch 10 eingesetzten Zuganker 68 angebracht. Wie am Besten in der Schnittdarstellung der Figur 5 zu sehen ist, ist der Zuganker 68 als kreiszylindrische Stange ausgebildet, die in Längsrichtung des Jochrückens 12 im Wesentlichen in dessen neutraler Faser verläuft. Der Zuganker 68 ist in eine durchgehende Bohrung 70 des Jochrückens 12 eingesetzt. An dem dem ersten Schenkel 14 zugeordnete Ende ist der Zuganker 68 mit einem kurzen Gewinde 72 in die Bohrung 70 eingeschraubt. An das Gewinde 72 anschließend erstreckt sich der Zuganker 68 mit radialem Spiel in der Bohrung 70, deren Innendurchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser des Zugankers 68. Der Zuganker 68 schlägt an seinem dem ersten Schenkel 14 zugeordneten Ende mit einem Außenbund 74 außen am Ende des Joches 10 an. Die Lagerstelle 46 des ersten Spannbügels 42 ist an dem über den Außenbund 74 überstehenden Ende des Zugankers 68 angeordnet. Die Lagerstelle 48 des zweiten Spannbügels 44 ist an dem freien Ende des Zugankers 68 angeordnet, welches über das dem zweiten Schenkel 16 zugeordnete Ende des Jochrückens 12 hinausragt. Die Lagerstellen 46 und 48 der Spannbügel 42 und 44 sind somit ausschließlich durch den Zuganker 68 miteinander verbunden. Der Zuganker 68 ist mit dem Gewinde 72 lediglich in dem Joch 10 gehalten, ohne dass über das Gewinde 72 Kräfte von dem Zuganker 68 in das Joch 10 eingeleitet werden. Es ist offensichtlich, dass die Fixierung des Zugankers 68 in dem Joch 10 auch in einer anderen axialen Position der Bohrung 70 und des Zugankers 68 vorgesehen sein kann. Es muss jedoch sichergestellt sein, dass von dem Zuganker 68 keine axialen oder radialen Kräfte in das Joch 10 eingeleitet werden.

[0026] Zwischen den dem Arm 50 entgegengesetzten Arm 60 des ersten Spannbügels 42 und den dem Arm 56 entgegengesetzten Arm 62 des zweiten Spannbügels 44 ist eine Kraftquelle eingesetzt, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Zylinderaggregat 64, insbesondere als hydraulisches Zylinderaggregat 64, dargestellt ist. Das Zylinderaggregat 64 ist an der den Schenkeln 14 und 16 entgegengesetzten Außenseite des Joches 10 angeordnet und verläuft im Wesentlichen parallel zu dem Jochrücken 12. Das Zylinderaggregat 64 ermöglicht ein Verschwenken des zweiten Spannbügels 44 gegenüber dem ersten Spannbügel 42.

[0027] Der erste Spannbügel 42 kann an seiner Lagerstelle 46 fest mit dem Zuganker 68 und damit mit dem Joch 10 verbunden sein. Ebenso ist es möglich, dass auch der erste Spannbügel 42 an seiner Lagerstelle 46 in der Ebene des Joches 10 schwenkbar an dem Zuganker 68 bzw. dem Joch 10 gelagert ist. Eine schwenkbare Lagerung des ersten Spannbügels 42 ermöglicht den Ausgleich von Montagetoleranzen des Joches 10 gegenüber der A-Achse 30 in der X-Richtung.

[0028] Zur Aufnahme eines Werkstückes 66 wird zunächst der zweite Spannbügel 44 mittels des Zylinderaggregats 64 so verschwenkt, dass der Gegenstößel 28 von dem Stößel 22 axial weggezogen wird. Diese Position ist beispielsweise in den Figuren 1 und 6 dargestellt. Das Werkstück 66 wird z.B. mittels einer Einlegehilfe zwischen den Stößel 22 und den Gegenstößel 28 gebracht. Darauf hin wird das Zylinderaggregat 64 ausgefahren, um den zweiten Spannbügel 44 in Figur 1 im Gegenuhrzeigersinn zu verschwenken. Dadurch drückt der zweite Spannbügel 44 mit seinem Arm 56 den Gegenstößel 28 axial gegen den Stößel 22, wodurch das Werkstück 66 zwischen dem Spannstift 26 des Stößels 22 und dem Gegenstößel 28 kraftschlüssig gespannt wird. Das Zylinderaggregat 64 kann dabei die hohe axiale Spannkraft aufbringen, die erforderlich ist, damit die beim Schleifvorgang auf das Werkstück 66 einwirkenden Querkräfte das Werkstück 66 nicht aus seiner Spannlage schieben können. Die Spannbügel 42 und 44 bilden mit dem Zylinderaggregat 64 und dem Stößel 22 und dem Gegenstößel 28 eine Art Parallelogramm. Die von dem Zylinderaggregat 64 erzeugte hohe Spannkraft wirkt dabei ausschließlich axial auf den Stößel 22 und den Gegenstößel 28, wobei diese hohe axiale Spannkraft ausschließlich durch die Spannbügel 42 und 44 abgestützt wird. Die axiale Spannkraft wird über die Lagerstellen 42 und 44 in den Zuganker 68 eingeleitet. Die Spannkraft bewirkt ausschließlich eine Zugkraft auf den Zuganker 68. Diese Zugkraft kann zwar zu einer geringen Längenausdehnung des Zugankers 68 führen, da der Zuganker 68 jedoch radial frei in der Bohrung 70 liegt und nur mittels des Gewindes 72 axial positioniert ist, werden von dem Zuganker 68 keine Kräfte in das Joch 10 eingeleitet. Die hohe axiale Spannkraft kann somit keine Verformung des Joches 10 und insbesondere kein Aufbiegen der Schenkel 14 und 16 bewirken. Die exakte axiale Fluchtung der Lagerbohrungen 18 und 20 und damit des Stößels 22 und des Gegenstößels 28 wird durch die hohe axiale Spannkraft nicht beeinflusst.

[0029] Da die gesamte auf den Stößel 22 wirkende axiale Spannkraft durch das Parallelogramm von erstem Spannbügel 42 und zweitem Spannbügel 44 abgestützt wird, bewirkt diese hohe axiale Spannkraft keine axiale Belastung der Lagerung der A-Achse 30 in der Schleifmaschine. Die Spannvorrichtung kann daher als Modul an eine drehantreibbare Achse einer herkömmlichen Schleifmaschine angebaut werden, ohne dass eine Verstärkung der Lagerung dieser Achse in der Schleifmaschine erforderlich ist. Ebenso ist ein Eintrag von aus der Spannung des Werkstückes herrührenden Kräfte in die Befestigung des Joches 10 ausgeschlossen. Die Lagerung des Stößels 22 in der Lagerbohrung 18 des ersten Schenkels 14 und die Lagerung des Gegenstückes 28 in der Lagerbohrung 20 des zweiten Schenkels 16 müssen keine radialen Kräfte abstützen, sodass diese Rotationslager ohne Beeinflussung durch die axiale Spannkraft leicht drehen.

Bezugszeichenliste

[0030] 

10

Joch

12

Jochrücken

14

erster Schenkel

16

zweiter Schenkel

18

Lagerbohrung von 14

20

Lagerbohrung von 16

22

Stößel

24

Welle

25

Nadellager

26

Spannstift

28

Gegenstößel

30

A-Achse

32

Schaftkonus

34

Aufnahmekonus

36

Stützplatte

38

Tisch

40

Unterlagstücke

42

erster Spannbügel

44

zweiter Spannbügel

46

Lagerstelle von 42

48

Lagerstelle von 44

50

Arm von 42

52

Kurvenrolle

54

Umfangsnut

56

Arm von 44

57

Drehlager

58

Lagernadel

60

Arm von 42

64

Zylinderaggregat

66

Werkstück

68

Zuganker

70

Bohrung

72

Gewinde

74

Außenbund

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Spannen eines Werkstücks für die Bearbeitung in einer Schleifmaschine, mit einem C-förmigen Joch (10), welches einen Jochrücken (12) und einen ersten Schenkel (14) und einen zweiten Schenkel (16) aufweist, die in der gleichen Richtung abgewinkelt von dem Jochrücken (12) abstehen, mit einem in dem ersten Schenkel (14) drehbar aufgenommenen Stößel (22) und einem in dem zweiten Schenkel (16) drehbar aufgenommen Gegenstößel (28), wobei der Stößel (22) und der Gegenstößel (28) koaxial miteinander fluchten, wobei der Stößel (22) gesteuert drehantreibbar ist und wobei der Stößel (22) und der Gegenstößel (28) mittels einer Kraftquelle (64) axial relativ zueinander bewegbar sind, um das Werkstück (66) mit einer axialen Spannkraft zwischen dem Stößel (22) und dem Gegenstößel (28) zu spannen,
dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (10) an der Schleifmaschine positioniert montierbar ist, sodass die Achsen des Stößels (22) und des Gegenstößels (28) mit einer drehantreibbaren Achse (30) der Schleifmaschine fluchten, dass der Stößel (22) axial an der drehantreibbaren Achse (30) kuppelbar ist, dass ein erster Spannbügel (42) an dem Joch (10) angeordnet ist und mit einem Arm (50) den Stößel (22) gegen die Spannkraft axial abstützt, dass ein zweiter Spannbügel (44) schwenkbar an dem Joch (10) angeordnet ist und mit einem Arm (56) den Gegenstößel (28) kraftbeaufschlagt axial bewegt, dass die Lagerstellen (46, 48) des ersten Spannbügels (42) und des zweiten Spannbügels (44) an den einander entgegengesetzten Enden des Joches (10) im Bereich des Jochrückens (12) angeordnet sind und dass die Spannkraft über die Spannbügel (42, 44) in den Stößel (22) und den Gegenstößel (28) eingeleitet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (10) einen Zuganker (68) aufweist, der an dem Joch (10) befestigt ist und sich mit radialem Spiel durch eine Bohrung (70) des Joches (10) erstreckt, und dass die Lagerstellen (46, 48) der Spannbügel (42, 44) an den einander entgegengesetzten Enden des Zugankers (68) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (68) mit einem Gewinde (42) in die Bohrung (70) eingeschraubt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbügel (42, 44) jeweils als zweiarmige Hebel ausgebildet sind, deren einer Arm (50 bzw. 56) an dem Stößel (22) bzw. dem Gegenstößel (28) angreift und an deren anderem Arm (60 bzw. 62) die Kraftquelle (64) angreift.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftquelle ein zwischen die Spannbügel (42, 44) eingesetztes Zylinderaggregat (64) ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spannbügel (42) schwenkbar an dem Joch (10) gelagert ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (10) in einer zur drehantreibbaren Achse (30) parallelen Achse der Schleifmaschine verstellbar an der Schleifmaschine positioniert montierbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spannbügel (42) den Stößel (22) an dessen Außenumfang mit einem axialen Drucklager umgreift.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Spannbügel (42) den Stößel (22) gabelförmig umgreift und mit Kurvenrollen (52) in eine Umfangsnut (54) des Stößels (22) eingreift.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Spannbügel (44) an dem von dem Stößel (22) abgewandten Ende des Gegenstößels (28) angreift.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Spannbügel (44) über eine zu der Schwenkebene des Spannbügels (44) und der Achse des Gegenstößels (28) senkrecht angeordnete Lagernadel (58) an dem mit einem Drehlager (57) ausgebildeten Ende des Gegenstößels (28) angreift.

Zeichnung